Мировые тенденции и направления развития биоэкономики

Приложение № 2
к Стратегии «Чувашия – биорегион»
до 2020 года
Мировые тенденции и направления развития биоэкономики.
Форсайтный анализ развития биотехнологий
в Российской Федерации
Биотехнологии – одно из главных научно-практических направлений
XXI века, об этом свидетельствует рост капиталовложений в эту отрасль. Если в
2004 году рынок биотехнологической продукции в мире составлял 40 млрд.
долл. США, то в 2010 году глобальная рыночная стоимость секторов, связанных
с биотехнологией (без сельского хозяйства), оценивается в более 2 трлн. евро. В
настоящее время развитые страны мира рассматривают биотехнологии в качестве наиболее перспективной области для инвестирования. Мировой кризис
лишь усилил наметившуюся тенденцию. Биотехнология из рядовой отрасли становится системообразующим, ведущим фактором развития экономики отдельных государств и мировой экономики в целом (диаграмма 1).
Диаграмма 1
Крупнейшие секторы мировой экономики1
банки
нефть, газ
17,7%
биотехнологии (включая фармацевтику)
11,2%
46,6%
7,8%
5,6%
3,6 3,8 4,1
% % %
IT-оборудование
услуги фиксированной
связи
страхование
программное обеспечение и услуги
еще 30 секторов мировой экономики
_____________
1
По данным Financial Times от 2 июля 2008 года.
2
Биоэкономика становится одним из приоритетов государственной политики ведущих стран мира (диаграммы 2–4, табл. 1). В США действуют законы о
биомассе (2000 год), об энергетической политике (2005 год), расшифровка генома человека стала национальным проектом. Американская биофармацевтика
производит товаров на 25 млрд. долл. США в год, рынок трансгенных организмов в агросфере страны – еще на 30 миллиардов.
Диаграмма 2
Мировые лидеры по объему рынка биотехнологий
другие страны
Россия
0,2%
Индия
2,0%
Китай
23,8%
42%
США
10%
22%
Евросоюз
В Евросоюзе реализуется скоординированная, системная стратегия развития биотехнологии. Для ее реализации в 2000–2007 годах было выделено более
30 млрд. евро, до 2013 года планируется направить свыше 50 миллиардов. Европейская биоэкономика имеет приблизительный объем рынка свыше 1,7 трлн.
евро с занятостью более 22 млн. человек. Отличительная особенность европейского подхода к развитию биотехнологии – ярко выраженная экологическая
направленность. К 2020 году Евросоюз планирует перевести до 20 процентов
мощности своей химической промышленности только на биосырье (например,
Швеция за 12 лет планирует практически целиком перейти на биологическое
топливо, чтобы не зависеть в этом отношении от поставщиков нефти).
В Китае биотехнологическая индустрия растет на 16–18 процентов ежегодно. В Корее в биотехнологической области работают более 200 научноисследовательских центров и 500 частных компаний, страна вышла на четвертое
место в мире в области генной инженерии растений. Биотехнология на государственном уровне обозначена как стратегический приоритет на 15 лет.
3
Диаграмма 3
Динамика мирового биотехнологического рынка
млн. долл. США
80
2000 год
2005 год
2008 год
70
60
50
40
30
20
10
0
США
Европа
Япония
Корея
Индия
Россия
Таблица 1
Годовой оборот мировой биоэкономики
по секторам
Сектор биоэкономики
Годовой оборот,
млрд. евро
920
Занятость,
млн. человек
4,4
Источник
данных
CIAA
(Central
Intercollegiate
Athletic
Association)
Сельское хозяйство
210
15
COCACOGECA
Целлюлозно-бумажный
400
0,3
CEPI
Деревообработка,
ство
лесовод-
150
2,7
CEI-BIOS
Промышленная биотехнология («белая» биотехнология)
50
нет данных
MCKinsey
Продовольствие
4
Диаграмма 4
Доля и рост числа
международных патентов по направлению развития биотехнологий
по странам2
доля на мировом рынке, %
рост за 1995–2008 гг., %
45
40
35
30
25
20
15
10
5
Бразилия
Индия
Сингапур
Китай
Корея
Канада
Великобритания
Германия
Япония
США
0
Мировые тенденции в правовом регулировании биоэнергетической отрасли направлены на развитие исследований и разработок в сфере использования
биомассы и возобновляемых источников энергии (табл. 2). В связи с этим на
государственном уровне создаются специальные органы управления, поддерживается малая и автономная энергетика. Для стимулирования развития возобновляемых источников энергии (далее – ВИЭ) в законодательстве ужесточаются
нормативы и санкции за органические загрязнения, включая требования к владельцам полигонов, выделяющих метан. С помощью таких мер мотивируется
полезная утилизация биомассы.
Уровень энергопотребления в современном мире равен 12 млрд. т в
нефтяном эквиваленте (далее – т н.э.). С учетом существующих темпов роста к
2050 году мировое энергопотребление достигнет 15 млрд. т н.э. (по более пессимистическим прогнозам – 25 млрд. т н.э.) (рисунок). По данным Мирового Энергетического Совета (World Energy Council, WEC), использование ВИЭ увеличится в 2 раза и достигнет 6 млрд. т н.э., а доля биомассы составит 2,6 млрд. т н.э.
_____________
2
По данным Compendium of Patent Statistics, 2008 год.
млрд. т/год
млн. баррелей/сут
5
Прогноз изменения доли основных видов энергосырья
в обеспечении мирового энергопотребления
Ведущие государства мира поддерживают частные проекты перехода на
ВИЭ путем пониженного налогообложения, частичной компенсации затрат на
переоборудование, в том числе за счет средств от ужесточения санкций на вредные выбросы, а также переводят на ВИЭ государственные и общественные
учреждения. В развитых странах для перехода на ВИЭ создаются специальные
условия для присоединения поставщиков электроэнергии из возобновляемых источников к оптовому рынку электроэнергии. По мере увеличения числа оптовых
поставщиков электроэнергии на них накладываются обязательства покупать
электроэнергию у производителей, использующих ВИЭ, по установленным ценам. Лидерами рынка биоэнергетики выступают Австрия и Швеция, где доля
производства энергии из возобновляемых источников составляет 25 процентов,
затем Финляндия (23 процента), Италия, Германия и Англия.
Таблица 2
Правовое регулирование развития биоэнергетики
(примеры по некоторым странам мира)
Наименование
территории
1
Евросоюз
Нормативный
документ
2
директива
Европейского
парламента и Совета
Европейского Союза от 23 октября
2001
г.
№ 2001/80/ЕС «Об
ограничении выбросов некоторых
загрязняющих воз-
Краткое пояснение
Эффективность
3
установлены специальные стандарты предельных
показателей
эмиссии загрязняющих
воздух веществ
4
директива
стимулирует
переход на ВИЭ как более
экологичные по сравнению с традиционными источниками энергии
6
1
2
дух веществ от
крупных установок
сжигания»
3
4
решение Европейского парламента и
Совета
Европейского Союза от
22 июля 2002 г.
№
1600/2002/ЕС
«О Шестой программе действий
Сообщества в области окружающей
среды»
пропагандирует использование ВИЭ, включая
инициативы на местном уровне
достижение 12%-ной доли
ВИЭ в общем объеме потребления энергоресурсов
в 2010 году, цель – достижение 22%-ной доли в
объеме потребляемой в
Евросоюзе
электроэнергии, производимой из ВИЭ
Швеция
государственная
программа эффективного
энергопользования
в
энергоинтенсивной
промышленности
от 2005 года
Швеция является одним из
мировых лидеров по использованию ВИЭ. Использование биоэнергии в
период с 1990 по 2007 год
выросло
с
67
до
120 МВт·ч, а выбросы
парниковых газов сократились на 9%. К 2020 году
ВИЭ обеспечат 50% энергопотребления страны, из
этой цифры на долю использования биомассы –
более 75%
США
закон «О чистом
воздухе» от 1987 года и глава 40 Кодекса федерального регулирования
Австралия
закон № 174 «О порядок аккредитации
возобновляемой
и регулирования ТЭС,
энергии»
работающих на ВИЭ, а
также работы таких
станций на оптовом
рынке электроэнергии
Великобритания
закон о компаниях предоставляет правиЖКХ от 2000 года тельству право требовать от поставщиков
электроэнергии поставок в определенной
пропорции к общим
объемам продаж электроэнергии из ВИЭ
документы предписывают собственникам полигонов отходов контролировать выделение
неметановых органических веществ и утилизировать их, если их
объем
превышает
50 т/год
установлены целевые ежегодные объемы производства электроэнергии за
счет ВИЭ в динамике до
2021 года
7
1
Австрия
2
3
приказы об обяза- обязывают лицензиротельствах по ВИЭ
ванных
поставщиков
электроэнергии повышать долю ВИЭ в источниках электроэнергии (в динамике по годам), при этом конкретный процент обязательной доли ВИЭ
утверждается ежегодно
4
производителям электроэнергии из ВИЭ выдаются
сертификаты обязательной
доли ВИЭ за каждый
МВт·ч
произведенной
электроэнергии. Сертификаты могут быть проданы
поставщикам электроэнергии, желающим выполнить
обязательства по минимальной требуемой доле
ВИЭ. Для того чтобы выполнить
обязательства,
поставщики могут представить либо сертификаты
на объем энергии, соответствующий установленной
доле ВИЭ, либо заплатить «выкупную» цену
33,24 евро за МВт за любой не покрытый сертификатами объем электроэнергии. Все доходы от таких
«выкупных»
платежей
направляются производителям электроэнергии из
ВИЭ
пропорционально
числу сертификатов, которые они представляют
закон об энер- устанавливает общие
гоэффективности
условия для ВИЭ:
минимум 3% общей
электроэнергии должно
производиться из биомассы, ветра и солнечной энергии;
руководство оптового
рынка должно устанавливать
минимальные
тарифы для присоединения производителей
ВИЭ к общей электросети;
монопольный
рынок
электроэнергии должен
быть открыт и должна
быть достигнута прямая продажа и покупка
«зеленой» энергии
Использование биотоплива в транспорте – одно из наиболее быстро развивающихся направлений глобальной экономики. Благодаря растительной природе применяемого в производстве сырья биотопливо оказывает большое влияние на снижение выбросов парниковых газов. Наряду с повышением энергоэф-
8
фективности транспортного сектора биотопливо может сыграть ключевую роль
в обеспечении энергетической, социальной и экологической устойчивости развития транспорта, экономики многих стран и глобальной экономики в целом.
Развитие технологий производства биотоплива позволит увеличить долю
полезного использования первичной биомассы и добавит к топливным запасам
порядка 500 млн. т н.э. Потенциал использования биотоплива оценивается Международным энергетическим агентством в интервале 1400–3600 млн. т н.э. Вместе с существующими ресурсами биомассы полный потенциал достигает 2400–
4800 млн. т н.э., что составит к 2050 году 10–25 процентов суммарного предложения первичной энергии.
Ведущие государства мира закрепляют на законодательном уровне положения, стимулирующие переход на биотопливо (табл. 3). В сравнении с другими
видами альтернативного моторного топлива топливо из биомассы лидирует и
будет лидировать в ближайшие десятилетия по сочетанию показателей экологичности, коэффициента полезного действия и экономической эффективности.
Таблица 3
Правовое регулирование в зарубежных странах
по вопросу перехода на альтернативные виды топлива
Наименование
территории
1
Евросоюз3
Нормативный
документ
2
директива
от
26 апреля 1999 г.
№ 99/ 32/ЕС «О
сокращении содержания серы в некоторых
видах
жидкого топлива
и изменении директивы № 93/12/
ЕЭС»
Эффективность
3
4
формулирует
задачу подтверждается актуальразумного и эффектив- ность перехода на альтерного
использования нативные виды топлива
большого количества
доступной биомассы и
политики постепенного
отказа Евросоюза от
импорта
нефти
и
нефтепродуктов
директива от 8 мая
2003 г. № 2003/
30/ЕС «О поддержке использования биологического топлива и
других возобновляемых источников энергии на
транспорте»
увеличение использования биотоплива для нужд
транспорта, не исключая использование другого
возможного альтернативного топлива, является одним из средств, используя которые Евросоюз может
уменьшить свою зависимость от импортируемой
энергии, а также влиять на рынок топлива для нужд
транспорта и, следовательно, укрепить надежность
энергетических поставок в среднесрочной и долгосрочной перспективе
регламент
от
20 июня 2007 г.
№ 715/2007 Европейского
парла-
достижение требований
Евросоюза к качеству
воздуха включает в себя экологические стан-
_____________
3
Краткое пояснение
Источник: Advanced Research.
улучшение качества воздуха и согласованности с
параметрами ограничений
загрязнения окружающей
9
1
США4
2
мента и Совета
Европейского Союза «О типовом
утверждении
транспортных
средств в отношении выбросов легковых пассажирских и коммерческих автомобилей
(соответствие экологическим стандартам Евро-5 и
Евро-6), допуске
отремонтированных транспортных
средств и получении информации»
3
дарты Евро-5 и Евро-6
с параметрами ограничений
загрязняющих
выбросов
4
среды (существенное сокращение выброса оксидов
азота из дизельных транспортных средств)
закон об энергетической независимости и безопасности от 19 декабря
2007 г.
ужесточает требования
к эмиссии вредных газов
автомобилями,
поддерживает переход
на автомобили на гибридных
двигателях,
предписывает в качестве источников финансирования бюджетные средства
ставит целью до 2022 года
добавлять в моторное топливо 36 млрд. галлонов
биотоплива (с 4,7 млрд.
галлонов в 2007 году) из
незернового сырья (тростника и целлюлозы).
Объем инвестиций в отрасль за 10 лет составит
150 млрд. долл. США
закон об энергети- секция 942 – санкционирует разработку и принятие
ческой политике от необходимых мер по достижению ежегодного произ29 июля 2005 г.
водства биотоплива из целлюлозы в объеме 1 млрд.
галлонов в год к 2015 году;
секция 977 – посвящена программе исследований в
области биологии микробных и растительных систем, протеинов для развития энергетики;
секция 1501 – устанавливает долю ВИЭ в бензине в
2006 году – 4 млрд. галлонов, в 2012 году – 7,5 млрд.
галлонов (в 2013 году и далее требуемая доля топлива из целлюлозы должна составлять минимум
250 млн. галлонов)
закон об исследованиях и разработках в сфере биомассы от 2000 года
определены цели исследований и разработок, касающихся использования биомассы
(повышение стратегической безопасности и
платежного
баланса,
оздоровление экономики удаленных территорий, улучшение эколо-
задача – выполнение плана
Президента 20-in-10 (20%ная добавка биоэтанола в
моторном
топливе
к
2020 году)
_____________
4
Источник: Advanced Research, The Food and Agriculture Organization of the United Nations.
10
1
Филиппины
2
3
гической обстановки,
устойчивая ресурсная
база и др.);
поддержка исследований и разработок в
сфере биомассы
4
закон о биотопливе устанавливает необходимость перехода на биотопот 2006 года
ливо, для этой цели утверждаются программа по
биотопливу и источники ее финансирования;
требует добавлять минимум 5% производимого на
территории страны этанола в бензин и 1% биодизеля
в дизельное топливо, реализуемое в стране
Анализ зарубежного законодательства по регулированию производства и
потребления моторных топлив показывает следующее:
на законодательном уровне устанавливаются требования к минимальной
обязательной доле биотоплива в моторном топливе, продающемся в стране, ужесточаются санкции за выбросы парниковых газов, стимулирующие переход потребителей на биотопливо;
предусматриваются налоговые меры по поддержке развития биотоплива
(налоговые льготы для проектов развития биотоплива, пониженные акцизы и
налоги на производство (и реализацию) топлива с добавлением биотоплива и
др.);
во многих государствах принимаются национальные стратегии по замене
углеводородного моторного топлива на биотопливо, предусматривающие целевые доли добавок биотоплива в моторном топливе к концу планового периода;
создаются государственные агентства, ответственные за привлечение инвестиций в развитие биотоплива, разработку национальных программ в этой
сфере, исследования и разработки;
разрабатываются технические спецификации для биопродуктов и источников биоэнергии;
осуществляется государственная поддержка технологий производства
биотоплива из непродовольственного сырья.
Показателен пример Бразилии, природные ресурсы которой схожи с Россией. Бразилия сегодня занимает одно из ведущих мест по объему зеленой биомассы. 20 лет назад страна отказалась от импорта нефти и сегодня почти не импортирует ее, вложения в импорт нефти сокращены на 120 млрд. долл. США.
Более 60 процентов топлива, которое заливается в баки бразильских автомобилей, является биотопливом, произведенным в стране.
Российская Федерация значительно отстает от ведущих стран по масштабам развития биотехнологии, в первую очередь по развитию собственно
промышленной биотехнологии. Практически отсутствуют биотехнологические
производства фармацевтических субстанций, ингредиентов для пищевой промышленности, сырьевых продуктов для химической промышленности, моторного биотоплива. Слабо внедряются современные биотехнологии в сельское хозяйство, горнодобывающую промышленность, энергетику.
Доля Российской Федерации в мировом объеме биотехнологической продукции составляет около 0,1 процента (табл. 4).
11
12
Таблица 4
Доля России в мировом объеме производства
продукции биоэкономики
Годы
Мировой оборот,
млрд. долл. США
Оборот в России,
млрд. долл. США
1980
1990
2000
2009
30
95
234
600
1,5
3,2
0,4
0,5
Доля России в мировом объеме биоэкономики, %
5
3,3
0,17
0,08
По предварительным расчетам Всероссийского научно-исследовательского института потребительского рынка и маркетинга, к 2012–2013 годам возрастет не только потребление биотехнологической продукции, но и доля отечественной продукции в общем объеме потребления (диаграмма 5).
Диаграмма 5
Прогноз емкости российского рынка
биотехнологической продукции
млн. рублей
140
120
отечественное производство
импорт
100
67
80
60
50
40
20
0
31,35
10,5
2000 год
48
24,6
2005 год
прогноз
2012–2013 годы
Российский рынок продукции «красной» биотехнологии является наиболее емким в денежном выражении. Его объем составляет, по экспертным оценкам, от 60 до 90 млрд. рублей в год, но спрос удовлетворяется главным образом
за счет импорта. По данным Министерства промышленности и торговли Российской Федерации, только 5 процентов биотехнологических субстанций, используемых при производстве конечных лекарственных форм, производится в России.
У «красной» биотехнологии в России, несмотря на текущее слабое развитие, есть потенциал для роста – как за счет запуска производства дженериков для
13
импортозамещения, так и за счет реализации собственного научного потенциала
в этой сфере (структ. схема 1).
Структурная схема 1
Дорожная карта развития «красной» биотехнологии
в Российской Федерации до 2020 года
2017
2010
2020
Гармонизация
Гармонизация российского
российского законодательства
законодательства сс международным
международным
Импортозамещение,
Импортозамещение, разработка
разработка биодженериков
биодженериков
Группы
мероприятий
Разработка
Разработка вакцин
вакцин нового
нового поколения,
поколения, диагностикумов,
диагностикумов, тест-систем
тест-систем
Разработка
Разработка инновационных
инновационных препаратов
препаратов
15%
Доля
биофармацевтики
Доля импорта в
общем объеме
биопрепаратов
Количество
препаратов на
различных фазах до
клинических
испытаний
20%
биопрепаратов
импорт 90%
? 5 препаратов
импорт 80%
? 20 препаратов
30%
импорт 70%
? 30 препаратов
Биофармацевтические предприятия
2-3
Производственные
мощности,
соответствующие
GMP, GLP
2%
10-15
80%
15-20
15-20
100%
Продукцию «белой» биотехнологии можно разделить на биохимическую
продукцию, биоэнергетику, биотопливо и продукцию пищевой биотехнологии
(структ. схема 2).
В России на текущий момент фактически отсутствуют промышленные
образцы примеров использования биотехнологии в химической промышленности, но при этом российская научная база по некоторым перспективным направлениям химии (например, получение биодеградируемых полимеров) позволяет
при наличии соответствующих объемов финансирования наладить крупнотоннажные производства необходимых материалов.
14
Структурная схема 2
Дорожная карта развития «белой» биотехнологии
в Российской Федерации до 2020 года
2010
Группы
мероприятий
2017
2020
Разработка законодательных стимулов, ликвидация барьеров
Проведение форсайтных исследований
Развитие лабораторно-экспериментальной базы
Биотопливо I поколения (пищевые культуры)
Биотопливо II поколения (пиролиз непищевой биомассы)
Биоэнергетика
биоэтанол
биодизель
биогаз и др.
биобутанол
биогаз и др.
Микробный синтез крахмалсодержащего сырья (ферментация)
Переработка сырья, содержащего лигноцеллюлозу
Биохимия
биополимеры
хим. компоненты (фурфурол,
левулиновая кислота)
Бактериально-химическое выщелачивание металлов из руд
Бактериальное продуцирование нефтевытесняющих газов, растворителей
Биогеотехнология
Микробное окисление метана
увеличение выхода
цветных металлов на
10–25 %
повышение
нефтеотдачи на
30–40 %
снижение метана,
поступающего в
атмосферу
Микробиологическая конверсия (отходы с/х производств)
Пищевые
биотехнологии
Глубокая переработка зерна, сахарной свеклы
пищевой
белок
глюкозно-фруктозный сироп
глютен
Перспективными биотехнологиями в химической промышленности являются:
биополимеры, которые являются самым распространенным в мире материалом для производства упаковки, активно используются в строительстве,
электротехнической и автомобильной отраслях;
переработка сырья, содержащего лигноцеллюлозу;
создание биокатализаторов для интенсификации промышленных процессов.
В соответствии с Основными направлениями государственной политики в
сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе
использования возобновляемых источников энергии на период до 2020 года,
15
утвержденными распоряжением Правительства Российской Федерации от 8 января 2009 г. № 1-р, установлены целевые показатели доли возобновляемых источников энергии в общем объеме производства электроэнергии в России:
в 2010 году – 1,5 процента;
в 2015 году – 2,5 процента;
к 2020 году – 4,5 процента.
Для достижения данных целей необходимо развитие ВИЭ, среди которых
немалую роль играет биоэнергетика в силу больших объемов, разнообразия, дешевизны и доступности биомассы, из которой может быть произведена энергия.
Сегодня потенциальная потребность в биогазе для замещения топлива и
энергии для сельского населения России – 49 млрд. куб. метров в год. Прогнозируемый дефицит природного газа в России в 2015 году (согласно данным Министерства энергетики Российской Федерации) составит 46,6 млрд. куб. метров (по
оценкам сторонних специалистов – 80 млрд. куб. метров), и этот дефицит будет
нарастать.
Объем органических отходов, ежегодно накапливающихся на территории
Российской Федерации и являющихся хорошим сырьем для производства биогаза, составляет 270 млн. т (по сухому веществу), что эквивалентно 66–
75 млрд. куб. метров биогаза5.
Производство биотоплива, растущее во всем мире очень высокими темпами, в России в промышленных масштабах не осуществляется, отсутствует
практика добавления биотоплива в моторное топливо6. Без мер государственной
поддержки при текущих технологиях производства и ценах на традиционное
топливо этот бизнес является нерентабельным. Есть риск, что без осуществления
собственных разработок в этой сфере Россия может пропустить волну смены
технологий производства биотоплива, которая приведет к снижению мирового
спроса на нефть и нефтепродукты.
Российская Федерация потребляет 35 млн. т бензина в год. По оценкам
экспертов7, 1 процент замены бензина биотопливом даст:
увеличение внутреннего рынка зерна на 2 млн. т;
создание более 20 тыс. рабочих мест;
увеличение производства кормов на 600 тыс. т;
увеличение валового внутреннего продукта (далее – ВВП) на 56 млрд.
рублей;
увеличение налогов на 8 млрд. рублей;
улучшение экологической обстановки в мегаполисах, укрепление здоровья населения из-за уменьшения вредности выбросов, выполнение Российской
Федерацией своих международных обязательств по сокращению выбросов парниковых газов.
Вопрос развития производства и потребления биотоплива стратегически
значим для России, что связано с такими факторами, как:
снижение доступности углеводородных ресурсов и рост затрат на их добычу;
_____________
Расчеты ЗАО «Центр «ЭкоРос», Института биохимической физики Российской академии наук.
21 февраля 2008 г. Правительством Российской Федерации утвержден технический регламент «О требованиях к
бензинам, дизельному топливу и отдельным горюче-смазочным материалам», в котором оговорено использование
биоэтанола до 5 процентов объема топлива.
7 По материалам парламентских слушаний на тему «О совершенствовании законодательного обеспечения биотехнологической отрасли промышленности» от 15 октября 2009 года.
5
6
16
осуществление политики развитых стран по снижению объемов импорта
ископаемых видов топлива и, как следствие, прогнозируемое снижение прибыли
от экспорта нефти из России;
ухудшение экологической обстановки в крупных городах и ухудшение
здоровья городского населения;
крупнейшие в мире объемы доступной биомассы, в том числе непродовольственной, большой объем органических отходов.
Перспективными в данной сфере для развития в Российской Федерации
до 2020 года являются технологии производства биотоплива второго поколения
(то есть из непродовольственной биомассы: древесины, соломы, биоотходов,
энергоемких растений), не требующего существенных изменений в конструкции
автомобилей.
Потенциал для развития биотоплива в России – использование сельскохозяйственных угодий, выведенных из оборота в 90-е годы. По оценкам Национальной биотопливной ассоциации, это позволит дополнительно получить не
менее 50 млн. т пшеницы, повысить урожайность в разы (диаграммы 6 и 7).
Диаграмма 6
Потенциал использования сельскохозяйственных угодий
Российской Федерации для развития биотоплива8
Посевная площадь, млн. га
Посевная площадь, млн. га
120
74,7
80
100
Урожайность
пшеницы, ц/га
69,9
70
60
80
50
60
40
39,5
32,8
28,5
30
40
19,3
20
20
10
0
1992
год
0
1995
год
2000
год
2001
год
2003
год
2004
год
2005
год
2006
год
2008
год
Беларусь
Германия
Польша
Россия
Украина
Франция
Диаграмма 7
Себестоимость биоэтанола в различных странах, долл. США за литр9
Бразилия (сах. тростник)
0,23
США (кукуруза)
0,4
Европа (пшеница)
0,48
Европа (сах. свекла)
0,45
Россия (пшеница)
0,32
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
_____________
8
9
Источники: FAO UN, Росстат, сайт www.biotoplivo.ru.
По экспертным оценкам Национальной биотопливной ассоциации на основе данных McKinsey, «Эксперт».
0,6
17
Социально-экономический эффект от реализации целенаправленных мер
по развитию биоэнергетики и биотоплива заключается в:
существенном снижении уровня загрязненности воздуха в городах, что
ведет к снижению уровня заболеваемости жителей;
существенной экономии затрат на тепло- и электроэнергию организациями, у которых образуются большие объемы органических отходов (за счет внедрения локальных установок по производству биогаза и преобразования его в
тепло- и электроэнергию), что будет способствовать, в свою очередь, сдерживанию цен на услуги жилищно-коммунального хозяйства;
создании новой, неистощимой статьи экспорта, компенсирующей ожидаемое в долгосрочном периоде снижение прибыли от топлива из ископаемых источников10.
Объем производства ферментов в России составляет сегодня около
15 процентов от уровня 1990 года. Доля российских производителей на рынке
ферментов не превышает 20 процентов.
Позиции российского производства на рынке биологически активных добавок (далее – БАД) достаточно сильны. В настоящее время в России зарегистрировано около 8000 наименований БАД, из них не менее 60 процентов – отечественные препараты. По данным Центра маркетинговых исследований «Фармэксперт», в России около 900 компаний занимаются производством БАД. Однако
большинство компаний работают в низкоценовом сегменте, и на отечественную
продукцию приходится не более 30 процентов рынка в стоимостном выражении.
Сложившаяся практика регулирования сферы выращивания и переработки
генно-модифицированных культур создает неконкурентные преимущества для
импорта сельскохозяйственной продукции и сдерживает развитие «зеленой»
биотехнологии и сельского хозяйства в Российской Федерации. Выращивание в
стране генно-модифицированных культур в промышленных масштабах не ведется вследствие сложности получения положительного заключения государственной экологической экспертизы. В настоящее время в России прошли полный цикл всех необходимых исследований и разрешены для использования в
питании 15 линий генно-модифицированных культур: 8 линий кукурузы, 3 линии сои, 2 сорта картофеля, 1 линия сахарной свеклы, 1 линия риса.
Широкое использование биотехнологий в сельском хозяйстве России позволит добиваться следующих результатов (структ. схема 3):
увеличение производительности в отрасли;
устойчивость к вирусным, грибковым и бактериальным болезням, улучшение качественных характеристик;
уменьшение использования пестицидов и гербицидов;
сокращение выбросов углекислого газа;
сохранение и увеличение биоразнообразия;
предотвращение эрозии почв.
Социально-экономический эффект от реализации целенаправленных мер
по развитию «зеленой» биотехнологии заключается в:
снижении загрязненности воздуха, воды и почвы за счет сокращения выбросов углекислого газа в атмосферу и обеспечения утилизации отходов сельского хозяйства с получением из них высокотехнологичных продуктов;
_____________
По материалам выступлений президента Общероссийской общественной организации «Общество биотехнологов
России им. Ю.А. Овчинникова» Р.Г. Василова.
10
18
повышении уровня благосостояния работников сельскохозяйственного
направления и сопутствующих сельскому хозяйству отраслей;
улучшении здоровья потребителей за счет снижения содержания в потребляемых продуктах пестицидов, инсектицидов и прочих вредных химикатов.
Структурная схема 3
Дорожная карта развития «зеленой» биотехнологии
в Российской Федерации до 2020 года
2010
Группы
мероприятий
2017
2020
Гармонизация российского законодательства с международным
Проведение форсайтных исследований
Развитие лабораторно-экспериментальной базы
Конструирование штаммов для биологической защиты растений
Микроклональное размножение деревьев
Технологии
Секвенирование, молекулярное клонирование
микробиологические
средства защиты
растений
Продукты
«быстрый» лес
Использование
пестицидов
на 3%
на 6%
Урожайность
на 20%
на 40%
Количество
лесопитомников
«быстрого» леса
-
2, 3
4–6
Для повышения интенсивности воспроизводства лесных массивов могут
быть использованы технологии микроклонального размножения, молекулярного
маркирования и генной модификации:
микроклональное размножение позволяет клонировать абсолютно здоровые растения, устойчивые к болезням, и высаживать генетически идентичные
экземпляры деревьев в промышленных масштабах;
молекулярное маркирование применяется для интенсификации селекционных работ, проведения паспортизации селекционных достижений, сертификации продукции лесной отрасли;
генная модификация позволяет повысить скорость роста деревьев, вывести не восприимчивые к заболеваниям породы, увеличить содержание целлюлозы в древесине.
Социально-экономический эффект от реализации целенаправленных мер
по развитию «зеленой» биотехнологии заключается в:
19
увеличении площади здоровых лесных массивов, что способствует улучшению экологической обстановки;
расширении возможностей по использованию рекреационной функции лесов;
возможности использовать технологии «быстрого» леса для решения проблем эрозии почв;
реализации потенциала развития целлюлозно-бумажной, мебельной промышленности.
В области развития «серой» биотехнологии в нашей стране применение
биодеструкторов для очистки почв, воды от загрязнений в большинстве случаев
сводится к ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов. Для биоремедиации загрязненных нефтью и нефтепродуктами водоемов и почв используется несколько десятков препаратов, разработанных в России. Существуют
научные разработки в сфере биоремедиации нефтяных загрязнений, но недостаточно проработана научная база по созданию штаммов-деструкторов отходов
химической и нефтехимической промышленности. Отсутствуют промышленные
технологии по использованию биодеструкторов для биодеградации токсичных
веществ, содержащихся в природных ландшафтах, местах техногенных загрязнений.
Перспективными технологиями в направлении развития «серой» биотехнологии для России являются (структ. схема 4):
биоремедиация (биоразложение) – процесс использования бактерий и растений для очистки почв и грунтов от опасных и потенциально опасных веществ;
Структурная схема 4
Дорожная карта развития «серой» биотехнологии
в Российской Федерации до 2020 года
2010
Группы
мероприятий
2017
2020
Ужесточение экологических норм, системы штрафов
Проведение форсайтных исследований
Развитие лабораторно-экспериментальной базы
Конструирование штаммов для биоремедиации воды, почв
Биоконверсия отходов
Технологии
Технологии фиторемедиации
Биодеграданты
нефти и
нефтепродуктов
Продукты
Уровень
экологических
издержек
Уровень
экологического
воздействия
0,03%
0.03% от
от ВВП
Биодеграданты
полиэтилена
1% от ВВП
в 1,5
1.5 раза
1,5%
1.5% от
от ВВП
ВВП
в 2 раза
20
биодеградация и биоконверсия отходов – процессы использования микроорганизмов для утилизации вредных веществ и получения из них полезных продуктов. Применение методов биодеградации на текущей стадии развития технологий позволяет в 3–5 раз ускорить процесс разложения веществ, загрязняющих
экосистему.
Развитие направления биоремедиации будет способствовать выполнению
целевых показателей, заложенных в Концепции социально-экономического развития Российской Федерации до 2020 года, в том числе к 2020 году:
сокращению за счет роста экологической эффективности российской промышленности уровня экологического воздействия в 2 раза;
повышению уровня экологических издержек до 1,5 процента от ВВП.
Социально-экономический эффект от реализации целенаправленных мер
по развитию «серой» биотехнологии заключается в:
сохранении природных благ и повышении уровня жизни населения страны;
создании нового конкурентоспособного сектора экономики, который сможет предложить рабочие места по широкому спектру специальностей;
развитии российской науки и широком применении новейших разработок
в этом направлении.
В области развития «синей» биотехнологии использование биотехнологических разработок в отношении морских организмов позволит решить проблемы
и улучшить положение дел по следующим основным направлениям (структ.
схема 5):
Структурная схема 5
Дорожная карта развития «синей» биотехнологии
в Российской Федерации до 2020 года
2010
Группы
мероприятий
2017
2020
Разработка законодательных стимулов, ликвидация барьеров
Проведение форсайтных исследований
Развитие лабораторно-экспериментальной базы
Биотехнологии продуктов функционального питания
Биотехника культивирования гидробионтов
Технологии
Технологии энергетических средств из водорослей
Технологии биодеградируемых полимеров
биологически активные
вещества и добавки
(БАВ и БАД)
Продукты
Доля искусственно
выращенной рыбы
в общем объеме
Доля импорта в
общем объеме
потребления
0.2%
0,2%
ценные породы рыб,
нерыбные объекты
промысла (ракообразные)
1.5%
1,5%
33%
импорт
биотопливо
III поколения
3%
25%
20%
импорт
импорт
21
культивирование гидробионтов и увеличение темпа воспроизводства морских организмов (рыб, моллюсков, водорослей);
появление биодеградируемых полимеров из морского сырья;
получение топлива из водорослей, рыбных и нерыбных объектов и отходов их переработки.
Социально-экономический эффект от реализации целенаправленных мер
по развитию «синей» биотехнологии заключается в:
разработке новых функциональных продуктов питания с высокой пищевой ценностью (БАВ и БАД);
повышении экономической эффективности и конкурентоспособности
рыбной промышленности;
улучшении состояния окружающей среды в районах рыбного промысла за
счет применения технологий получения ценных препаратов из отходов переработки рыбной промышленности.
_____________